中国科学家近日宣布,我国正规划撞击一颗小行星,以验证小行星防御方案的可行性。这项任务旨在对距地球1000万公里左右的小天体实施动能撞击,使其产生3到5厘米每秒的速度增量,从而改变其轨道,确保在100年内无撞击地球的风险。
浩瀚的太阳系中,除了八大行星外,还有无数小行星围绕太阳公转。其中一些小行星被称为近地小行星,它们运行轨迹接近地球,虽然撞击地球的可能性极小,但破坏力巨大。科学界普遍认为,6600万年前,一颗直径约10公里的小行星撞击地球,导致了包括恐龙在内的全球大约75%的物种灭绝。
小行星在太阳系中的运行不仅受太阳引力影响,还受到其他行星如木星、土星等的引力作用。特别是木星,由于其巨大的质量,对小行星轨道演化有着重要影响。小行星主要分布在火星和木星轨道之间的小行星带上,这里本应形成一颗行星,但由于木星吸收了大量物质,最终形成了岩石密集分布的小行星带。
历史上曾发生过多次小行星撞击事件。例如,6500万年前的希克苏鲁伯事件,一颗直径约10公里的小行星撞击北美墨西哥湾尤卡坦半岛,形成了直径约180公里的撞击坑,导致了包括恐龙在内的全球大约75%的生物灭绝。2013年2月15日,俄罗斯车里雅宾斯克地区发生了一次小行星撞击事件,这是21世纪规模最大的一次小行星撞击事件。该小行星在高空爆炸,等效约30颗广岛原子弹当量,造成了广泛破坏。此外,1908年的通古斯大爆炸也是近200年来地球遭遇的最大规模撞击事件,爆炸产生的冲击波摧毁了超过2150平方公里内的树木。
面对小行星撞击的威胁,科学家设计了多种应对策略。目前技术最成熟可行的方法是动能撞击,即利用飞行器撞击小行星,通过施加外力将其推离威胁地球的轨道。2022年9月底,NASA成功实施了“双小行星重定向测试”任务,证明了这一方法的有效性。中国计划在2030年前后实施首个近地小行星防御任务,采用“伴飞+撞击+伴飞”模式,对目标小行星进行动能撞击,并评估撞击效果。
监测小行星已成为全球各国的传统项目。人类已经建立了对小行星撞击风险的研判和预测能力,许多国家都建有小行星监测系统。通过地基光学望远镜🔭等设备,可以探测追踪危险小行星,提前预警并采取有效处置手段。目前,人类已成功预警小行星来袭11次,时间误差较小。例如,2008年10月6日,美国哈佛史密松天体物理中心和NASA准确预测了一颗小行星将在10月7日撞击地球,实际撞击时间与预测时间仅相差15秒。最近的一次成功预警发生在2024年12月4日,中国科学院紫金山天文台成功预警了一颗直径约0.75至1米的小行星撞击。
随着探测和防御能力的提升,小行星撞击不再是不可预测的灾难,而是可以通过科学手段预防和管理的潜在威胁。未来,这将有助于推进小行星资源的开发与利用,打开太空资源更多潜在利用的可能性。